基于纳米赫兹引力波的亚亚秒精度脉冲距离测量

脉冲计数组合（PTA）最近提供的纳米赫兹（nHz）引力波（GW）背景证据，引发了对其天体物理起源的广泛关注，尤其是超大质量黑洞二元系统（SMBHBs）。本文聚焦于即将在未来的 PTA 观测中检测到的个别 SMBHBs。nHz GWs 对脉冲到达时间的影响通常分为脉冲项和地球项，其中脉冲项以相位偏移形式编码脉冲-地球距离相对于地球项，但通常被视为额外噪声源，因为脉冲距离通常测量不准，误差大于 nHz GWs 的波长。我们提出，通过结合多个个别分辨的 SMBHBs 的相位信息，可约束脉冲距离。使用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）模拟，我们展示，在 30 年观测后，一个由 20 颗脉冲组成的 PTA（噪声水平为 $\sigma_{\rm n}=20$ ns），可将脉冲距离测量至小于 $0.4$ pc（1 pc）的精度（距离为 $D\sim 1$ kpc 或 $\sim 2.2$ kpc 处）。